Wie Magnetschwebebahn-Projekt machen
Diese coilguns mit Steuerschaltungen sind groß! Jetzt. Wie kann man sie für Magnetschwebebahn verwenden?
Dies ist etwas vom Thema ab coilguns, aber Magnetschwebebahn hat viele gemeinsamen Design-Prinzipien und ist ein wenig leichter zu bauen.
Wie Levitation Works
Wenn Sie zwei Permanentmagnete halten eng zusammen, sehen Sie, dass einer von ihnen wird von den anderen stark zu (oder weg) springen. Im Jahr 1842 ausgedrückt Samuel Earnshaw die Perversität der leblosen magnetischen Gegenstände in seinem Satz. Es erklärt dies frustrierend Verhalten, das Sie immer verhindern wird, über oder unter einem anderen einen Permanentmagneten aus Aufhängen, ganz gleich, wie man die beiden Magneten anordnet. Jedoch kann eine aktive Steuerschaltung, um dieses Problem zu umgehen, indem schnell die Magnetstärke einzustellen.
Das allgemeine Prinzip ist einfach: Ein Elektromagnet zieht einen Ball nach oben, während ein Lichtstrahl misst die genaue Position der oberen Kante des Balles. Die Hebekraft des Magneten wird entsprechend Position eingestellt.
Da weniger Licht detektiert wird, reduziert die Schaltung den Strom des Elektromagneten. Mit weniger Strom, ist die Hebewirkung schwächer und die Kugel kann, nach unten bewegen, bis der Lichtstrahl weniger blockiert wird. Voila! Der Ball bleibt auf dem Detektor zentriert! Es ist ein kleiner Abstand über den Photodetektor, vielleicht ein oder zwei Millimeter, aber das ist ausreichend, um kleine Änderungen in der Position zu messen. Natürlich, wenn der Ball die Spule entfernt wird, läuft mit voller Leistung. Und umgekehrt, wenn der Lichtstrahl blockiert wird die Spule vollständig ausgeschaltet.
Dieses Gerät verwendet zwei Photodetektoren. der „Signal“ Detektor sucht nach einer Unterbrechung des Lichtstrahl und die „Referenz“ Detektor misst das Hintergrundlicht. Die Schaltung subtrahiert ein Signal von dem anderen die Ballposition zu bestimmen. Die Verwendung von zwei Detektoren ist mein kleiner Beitrag, die Kunst der Levitation vorzurücken. Dieser Entwurf kompensiert automatisch Veränderungen des Umgebungslicht, und eliminiert ein manuell eingestellt Potentiometer.
Barrys Maglev Demonstrator
Hier ist, warum ich ein Jahr:
Wie funktioniert es?
- Schematische Darstellung
- Liste der Einzelteile
- Der Kauf der Teile
- Nahaufnahmephotographien
Also, wie war es entworfen?
Andere Fun Levitation Systeme
Es gibt viele Möglichkeiten, Objekte schweben zu lassen. Hier sind einige Spaß Methoden, die ich je gesehen habe.